DE69019929T2

DE69019929T2 - Mechanism for converting a rotating into a reciprocating movement and vice versa.

Info

Publication number: DE69019929T2
Application number: DE1990619929
Authority: DE
Inventors: Boris Borisovic Lopatik; Nikolaj Ivanovic Martinov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2010-12-14
Also published as: ATE123558T1; DE69019929D1

Description

Mechanism for converting a rotary motion into a reciprocating motion and vice versa

Die Erfindung betrifft einen Mechanismus zum Umwandeln einer drehenden in eine hin- und hergehende Bewegung und um gekehrt.The invention relates to a mechanism for converting a rotary movement into a reciprocating movement and vice versa.

Bekanntermaßen bestehen solche Mechanismen im wesentlichen aus zwei gegenüberliegenden gleichachsigen Scheiben, von denen eine um ihre Achse drehbar ist und die andere eine zwangsläufige Translation entlang einer solchen Achse vollführt. Derartige Scheiben weisen relevante stirnseitige Rollflächen auf, die einander gegenüberliegen und eine geschlossene Kreisform sowie ein Wellenprofil haben, wobei zwischen die Rollflächen eine Anzahl von Rollkörpern eingefügt ist und eine federnde Einrichtung eine Axiallast erzeugt, um die gegenseitige Berührung zwischen den Scheiben und Rollkörpern zu gewährleisten.As is known, such mechanisms consist essentially of two opposing coaxial discs, one of which is rotatable about its axis and the other of which performs a forced translation along such axis. Such discs have relevant frontal rolling surfaces which are opposite one another and have a closed circular shape and a wave profile, a number of rolling bodies being inserted between the rolling surfaces and a resilient device generating an axial load to ensure mutual contact between the discs and rolling bodies.

Im Betrieb rollen die Rollkörper gleitfrei auf ihren Rollflächen, wobei die Relativdrehung (oder -translation, je nach dem, welche Scheibe als treibendes Teil wirkt) zwischen den Scheiben bewirkt, daß sich die Rollkörper abwechselnd zwischen Konvexitäten und Konkavitäten der Scheiben einfügen und jede Umdrehung der Drehscheibe einer Anzahl von hin- und hergehenden Bewegungszyklen der Translationsscheibe entspricht, die gleich der Hälfte der Wellenanzahl der Rollflächen ist. Ein Mechanismus wie der vorstehend kurz beschriebene ist in der GB-A-1181881 offenbart. Bekannte Mechanismen haben jedoch einen Nachteil.In operation, the rollers roll smoothly on their rolling surfaces, the relative rotation (or translation, depending on which disc acts as the driving member) between the discs causing the rollers to alternately insert themselves between convexities and concavities of the discs, each revolution of the rotating disc corresponding to a number of reciprocating cycles of movement of the translation disc equal to half the number of shafts of the rolling surfaces. A mechanism such as that briefly described above is disclosed in GB-A-1181881. Known mechanisms, however, have a disadvantage.

Im Betrieb werden neben den normalen, den Betrieb des Mechanismus bewirkenden Kräften tangentiale Massen- und Schwerebeanspruchungen sowie daraus folgende tangentiale elastische Verformungen zwischen Rollkörpern und relevanten Scheibenrollflächen erzeugt, die eine zunehmende Verschiebung der Rollkörper aus ihrer Sollposition bewirken. Eine solche zunehmende Verschiebung der Rollkörper behindert den Gleichlauf der Rollkörper und bewirkt, daß die Relativposition zwischen treibendem und getriebenem Teil unbestimmt wird, weshalb Mechanismen wie der zuvor kurz beschriebene bisher noch nicht industriell eingesetzt wurden.During operation, in addition to the normal forces causing the operation of the mechanism, tangential mass and gravity stresses and the resulting tangential elastic deformations between rolling elements and relevant disc rolling surfaces are generated, which cause an increasing displacement of the rolling elements from their target position. Such Increasing displacement of the rolling elements hinders the synchronization of the rolling elements and causes the relative position between the driving and driven parts to become indeterminate, which is why mechanisms such as the one briefly described above have not yet been used industrially.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Mechanismus der vorstehend beschriebenen Art vorzusehen, der diesen Nachteil überwinden kann.An object of the invention is to provide a mechanism of the type described above which can overcome this disadvantage.

Diese Aufgabe wird durch einen Mechanismus zum Umwandeln einer Drehbewegung um eine Achse in eine geradlinige Hin- und Herbewegung entlang der gleichen Achse gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a mechanism for converting a rotary motion about an axis into a linear reciprocating motion along the same axis according to claim 1.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von einigen Beispielen, die nicht als Beschränkung aufzufassen sind, sowie den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below using some examples, which are not to be construed as limiting, and the attached drawings. They show:

Fig. 1 einen Aufriß und einen teilweisen Axialschnitt eines solchen Mechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;Fig. 1 is an elevational view and a partial axial section of such a mechanism according to a first embodiment of the invention;

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1 in einer anderen Betriebsposition;Fig. 2 is a similar view to Fig. 1 in a different operating position;

Fig. 3, 4 und 5 schematische Teilschnittansichten auf einer Ebene verschiedener Positionen des Mechanismus von Fig. 1, die durch eine mit diesem Mechanismus gleichachsige Zylinderfläche ausgebildet ist, sowie unterschiedliche Relativpositionen der Rollkörper und relevanten Rollflächen;Fig. 3, 4 and 5 are schematic partial sectional views on a plane of different positions of the mechanism of Fig. 1, which is formed by a cylindrical surface coaxial with this mechanism, as well as different relative positions of the rolling bodies and relevant rolling surfaces;

Fig. 6 detaillierte schematische Ansichten der Relativposition eines Rollkörpers und der Rollflächen um eine untere Totpunktposition des Mechanismus;Fig. 6 detailed schematic views of the relative position of a rolling body and the rolling surfaces around a bottom dead center position of the mechanism;

Fig. 7 detaillierte schematische Ansichten der Relativposition eines Rollkörpers und der Rollflächen um eine obere Totpunktposition des Mechanismus;Fig. 7 detailed schematic views of the relative position of a rolling body and the rolling surfaces around a top dead center position of the mechanism;

Fig. 8 einen Aufriß und einen teilweisen Axialschnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mechanismus;Fig. 8 is an elevational view and a partial axial section of a second embodiment of a mechanism according to the invention;

Fig. 9 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 8 in einer anderen Betriebsposition;Fig. 9 is a similar view to Fig. 8 in a different operating position;

Fig. 10 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt einer alternativen Ausführungsform einer Einzelheit des Mechanismus von Fig. 8;Fig. 10 shows, on an enlarged scale, a section of an alternative embodiment of a detail of the mechanism of Fig. 8;

Fig. 11 und 12 Schnitte XI-XI bzw. XII-XII in Fig. 10; Fig. 13 einen Aufriß und einen Teilaxialschnitt einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mechanismus;Fig. 11 and 12 sections XI-XI and XII-XII in Fig. 10 respectively; Fig. 13 an elevation and a partial axial section of a third embodiment of a mechanism according to the invention;

Fig. 14 einen Aufriß und einen Teilaxialschnitt einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mechanismus;Fig. 14 is an elevational view and a partial axial section of a fourth embodiment of a mechanism according to the invention;

Fig. 15 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 14 in einer anderen Betriebsposition;Fig. 15 is a similar view to Fig. 14 in a different operating position;

Fig. 16 einen Aufriß und einen Teilaxialschnitt einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mechanismus;Fig. 16 is an elevational view and a partial axial section of a fifth embodiment of a mechanism according to the invention;

Fig. 17 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt einer Einzelheit des Mechanismus von Fig. 16;Fig. 17 shows, on an enlarged scale, a section of a detail of the mechanism of Fig. 16;

Fig. 18 eine alternative Ausführungsform der Einzelheit von Fig. 17; undFig. 18 shows an alternative embodiment of the detail of Fig. 17; and

Fig. 19 eine zweite alternative Ausführungsform der Einzelheit von Fig. 17.Fig. 19 shows a second alternative embodiment of the detail of Fig. 17.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet die Bezugszahl 1 insgesamt einen Mechanismus zum Umwandeln der Drehbewegung einer Welle 2 um ihre Achse a in die hin- und hergehende Axialbewegung einer mit der Welle 2 gleichachsigen Stange 3 und umgekehrt.In Fig. 1 and 2, the reference number 1 as a whole designates a mechanism for converting the rotary motion of a shaft 2 about its axis a into the reciprocating axial motion of a rod 3 coaxial with the shaft 2 and vice versa.

Zum Mechanismus 1 gehört eine erste Scheibe 4, die in einem Stück mit einem Ende der Welle 2 ausgebildet und mit ihr gleichachsig ist, und eine zweite Scheibe 5, die in einem Stück mit einem Ende der Stange 3 ausgebildet und mit ihr gleichachsig ist, so daß die Scheiben miteinander gleichachsig sind und einander gegenüberliegen.The mechanism 1 comprises a first disc 4 which is integral with one end of the shaft 2 and coaxial with it, and a second disc 5 which is integral with one end of the rod 3 and coaxial with it, so that the discs are coaxial with each other and opposite each other.

Die Scheiben 4, 5 weisen relevante kreisförmige stirnseitige Flächen 7 bzw. 8 auf, die gewellt sind und einander gegenuberliegen, wobei insbesondere die Schnittansicht der Flächen 7, 8 auf einer Ebene, vorgenommen durch eine mit dem Mechanismus gleichachsige Zylinderfläche, ein Wellenprofil hat, das durch mehrere abwechselnd aufeinanderfolgende stirnseitige Konvexitäten und Konkavitäten definiert ist.The discs 4, 5 have relevant circular front surfaces 7 and 8, respectively, which are corrugated and face each other, in particular the sectional view of the surfaces 7, 8 on a plane, taken through a cylindrical surface coaxial with the mechanism, has a corrugated profile defined by a plurality of alternating front convexities and concavities.

In radialer Schnittansicht haben die Flächen 7, 8 ein konkaves Profil und stellen relevante Rollflächen für eine Anzahl von Kugeln 14 dar, wobei diese Rollkörper, deren Anzahl den Wellen der Flächen 7, 8 entspricht, im Winkel und im gleichem Abstand angeordnet sind und eine solche Abmessung haben, daß sie mit Ausnahme dessen, was nachfolgend beschrieben ist, im wesentlichen gleitfrei auf den Flächen 7, 8 rollen.In radial section view, surfaces 7, 8 have a concave profile and represent relevant rolling surfaces for a number of balls 14, these rolling bodies, the number of which corresponds to the shafts of the surfaces 7, 8, are arranged at an angle and at the same distance and have a dimension such that they roll on the surfaces 7, 8 essentially without sliding, except for what is described below.

Diese Forderung wird erfüllt, sofern folgende Beziehung gilt:This requirement is met if the following relationship applies:

R > r/f, worin sind:R > r/f, where:

R der Halbmesser der Kugeln,R is the radius of the balls,

f der Gleitreibungskoeffizient undf is the coefficient of sliding friction and

r der Rollreibungskennwert.r is the rolling friction coefficient.

Die Scheiben 4, 5 sind in einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 15 untergebracht, das aus einem topfförmigen Körper 16 mit einer Bodenwand und einem Durchgangssitz 17 für die Welle 2 und aus einem Deckel 18 besteht, der auf einem Umfangsflansch 19 des Körpers 16 befestigt ist. Ein rohrförmiger Sitz 20, der entlang der Achse des Gehäuses 15 auswärts verläuft, ist für den Deckel 18 vorgesehen, wobei der Sitz 20 an einem Ende eine Innenringschulter 24 aufweist, die eine Gehäusebohrung 25 der Stange 3 abgrenzt. Eine mit der Stange 3 gleichachsige Schraubenfeder 26 ist vorgespannt im Sitz 20 so angebracht, daß ihre Enden auf der Schulter 24 und der Scheibe 5 liegen und dadurch auf diese eine solche Axialkraft ausüben, die in jeder Betriebsposition des Mechanismus eine gegenseitige Berührung zwischen den Scheiben 4, 5 und den Kugeln 14 gewährleisten kann. Außerdem besteht der Mechanismus aus zwei Zapfen 28, die entlang der Achse von diametral entgegengesetzen Zonen der Scheibe 5 zum Deckel 18 verlaufen und einen gleitenden Eingriff mit ihren jeweiligen Sitzen 29 im Deckel herstellen, wodurch eine Drehung der Scheibe 5 verhindert wird.The discs 4, 5 are housed in a substantially cylindrical housing 15 consisting of a cup-shaped body 16 with a bottom wall and a through seat 17 for the shaft 2 and a cover 18 which is fixed on a peripheral flange 19 of the body 16. A tubular seat 20 which extends outwards along the axis of the housing 15 is provided for the cover 18, the seat 20 having at one end an inner ring shoulder 24 which delimits a housing bore 25 of the rod 3. A helical spring 26 coaxial with the rod 3 is preloaded in the seat 20 so that its ends rest on the shoulder 24 and the disc 5, thereby exerting on them an axial force such that, in any operating position of the mechanism, a mutual contact between the discs 4, 5 and the balls 14 can be ensured. In addition, the mechanism consists of two pins 28 which run along the axis from diametrically opposite zones of the disc 5 to the cover 18 and which make a sliding engagement with their respective seats 29 in the cover, thus preventing rotation of the disc 5.

Erfindungsgemäß wird das Profil der Rollflächen 7, 8 durch Abwickeln eines Schnitts der Flächen auf einer Ebene mittels einer mit dem Mechanismus gleichachsigen Zylinderfläche gebildet und weist einen größten Erhöhungswinkel α (Fig. 3 bis 7) auf, der größer als die Hälfte eines Gleitreibungswinkels β zwischen den Kugeln und Rollflächen ist, wobei der größte Erhöhungswinkel die größte Neigung des Rollflächenprofils gegenüber einer senkrecht zur Achse des Mechanismus stehenden Ebene π ist.According to the invention, the profile of the rolling surfaces 7, 8 is formed by developing a section of the surfaces on a plane by means of a cylindrical surface coaxial with the mechanism and has a maximum elevation angle α (Fig. 3 to 7) which is greater than half of a sliding friction angle β between the balls and rolling surfaces, the maximum elevation angle is the greatest inclination of the rolling surface profile with respect to a plane perpendicular to the axis of the mechanism π.

Außerdem ist der kleinste Rundungshalbmesser R&sub1; der Wellenkonvexitäten größer als der kleinste Rundungshalbmesser R&sub2; der Konkavitäten.In addition, the smallest radius of curvature R₁ of the wave convexities is larger than the smallest radius of curvature R₂ of the concavities.

Die physikalische Bedeutung derartiger Bedingungen wird im folgenden näher erläutert.The physical meaning of such conditions is explained in more detail below.

Der Mechanismus 1 dient zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung auf die nachstehend beschriebene Weise.The mechanism 1 serves to convert a rotary movement into a reciprocating movement in the manner described below.

Aufgrund der Drehung der Scheibe 4 und der Winkelblockierung der Scheibe 5 rollen die Kugeln 14 gleitfrei auf den Rollflächen 7, 8 der Scheiben und erreichen dabei abwechselnd die Austiefungen (Fig. 3) und die Konvexitäten (Fig. 4) der Flächen.Due to the rotation of the disc 4 and the angular locking of the disc 5, the balls 14 roll smoothly on the rolling surfaces 7, 8 of the discs and thereby reach the recesses (Fig. 3) and the convexities (Fig. 4) of the surfaces alternately.

Folglich vollführt die Scheibe 5 in einem Stück mit der Stange 3 eine geradlinige Hin- und Herbewegung zwischen der unteren Totpunktposition gemäß Fig. 1, in der sich die Kugeln in den Austiefungen befinden, und einer oberen Totpunktposition (Fig. 2), in der sich die Kugeln am Scheitelpunkt der Rollflächenkonvexitäten befinden. Daher ist die Amplitude der Hin- und Herbewegung der Stange 3 doppelt so groß wie die Amplitude der Wellen der Flächen 7, 8, wobei ihre Frequenz (ausgedrückt in Hz) durch die folgende Beziehung definiert ist:Consequently, the disc 5, integral with the rod 3, performs a rectilinear reciprocating movement between the bottom dead center position according to Fig. 1, in which the balls are in the recesses, and a top dead center position (Fig. 2), in which the balls are at the apex of the rolling surface convexities. Therefore, the amplitude of the reciprocating movement of the rod 3 is twice the amplitude of the waves of the surfaces 7, 8, their frequency (expressed in Hz) being defined by the following relationship:

φ = z n/120, worin sind:φ = z n/120, where:

z die Anzahl der Welligkeiten der Flächen 7, 8 und n die Winkeldrehzahl der Welle 2.z is the number of undulations of the surfaces 7, 8 and n is the angular speed of shaft 2.

Die genannte Beziehung läßt sich aus dem Vergleich von Fig. 3, 4 und 5 ableiten. Um aus der unteren Totpunktposition (Fig. 3) in die obere Totpunktposition (Fig. 5) zu gelangen, müssen sich die Kugeln aus einer Konkavität zu einer Konvexität der Scheibe 5 bewegen. Zur Erfüllung dieser Forderung muß sich die Scheibe 4 um einen Winkel drehen, der gleich einer gesamten Wellenteilung ist, d. h., um einen Winkel von 1/z eines Vollwinkels.The above relationship can be derived from the comparison of Fig. 3, 4 and 5. In order to move from the bottom dead center position (Fig. 3) to the top dead center position (Fig. 5), the balls must move from a concavity to a convexity of the disk 5. To meet this requirement, the disk 4 must rotate by an angle that is equal to a total shaft pitch, i.e. by an angle of 1/z of a full angle.

Damit die Stange 3 also einen vollständigen Vorwärtsund Rückwärtshub vollführt, ist eine Drehung um 2/z Umdrehungen der Welle 2 notwendig, weshalb die Anzahl der vollständigen Hin- und Herbewegungen der Stange 3 während einer Umdrehung der Welle 2 gleich z/2 ist.In order for the rod 3 to complete a complete forward and backward stroke, a rotation of 2/z revolutions of the shaft 2 is necessary, which is why the number of complete back and forth movements of the rod 3 during one revolution of the shaft 2 is equal to z/2.

Bei nicht vorhandener Reibung wären die Kugeln unter Einwirkung der Feder 26 nur in jenen Positionen im Gleichgewicht, die der Balance im unteren Totpunkt (stabiles Gleichgewicht) und im oberen Totpunkt (instabiles Gleichgewicht) entsprechen.If there were no friction, the balls would be in equilibrium under the influence of the spring 26 only in those positions that correspond to the balance at the bottom dead center (stable equilibrium) and at the top dead center (unstable equilibrium).

Die Reibung zwischen den Rollflächen und Kugeln erzeugt aber in der Tat Gleichgewichtszonen in der Umgebung der Sollpositionen der Kugeln im unteren Totpunkt (Fig. 6) und oberen Totpunkt (Fig. 7), also Zonen, in denen die Rollkörper auch bei vorhandener Verschiebung aus ihrer Sollgleichgewichtsposition im Gleichgewicht sind, wobei in solchen Zonen die Reibung tatsächlich größer ist als die Tangentialkomponenten der Berührungskräfte zwischen den Kugeln und Rollflächen.The friction between the rolling surfaces and balls actually creates equilibrium zones in the vicinity of the target positions of the balls at bottom dead center (Fig. 6) and top dead center (Fig. 7), i.e. zones in which the rolling bodies are in equilibrium even when there is a displacement from their target equilibrium position, whereby in such zones the friction is actually greater than the tangential components of the contact forces between the balls and rolling surfaces.

Da erfindungsgemäß der größte Erhöhungswinkel α der Rollflächen größer als die Hälfte des Reibungswinkels β ist, ist die Amplitude solcher Zonen bestimmt und hängt sowohl vom Rundungshalbmesser der Rollflächen als auch vom Reibungskoeffizienten zwischen den Kugeln und den Flächen ab, wobei insbesondere solche Zonen durch die Positionen abgegrenzt sind, in denen die Rollflächenneigung gegenüber der vorstehend definierten Ebene π gleich der Hälfte des Reibungswinkels und damit die Relativneigung zwischen den Flächen der beiden Scheiben 4, 5 an diesen Positionen gleich dem Reibungswinkel ist.Since, according to the invention, the greatest elevation angle α of the rolling surfaces is greater than half of the friction angle β, the amplitude of such zones is determined and depends on both the radius of curvature of the rolling surfaces and the coefficient of friction between the balls and the surfaces, whereby in particular such zones are delimited by the positions in which the rolling surface inclination relative to the plane π defined above is equal to half of the friction angle and thus the relative inclination between the surfaces of the two disks 4, 5 at these positions is equal to the friction angle.

Da sich erfindungsgemäß die Rundungshalbmesser der Konvexitäten und Konkavitäten unterscheiden (größer bzw. kleiner sind), unterscheiden sich auch die Amplituden der Gleichgewichtszonen im oberen Totpunkt und im unteren Totpunkt (sind größer bzw. kleiner), wobei diese Amplituden mit L bzw. 1 in Fig. 6, 7 bezeichnet sind. Außerhalb der Gleichgewichtszonen überwiegen die Tangentialkomponenten der zwischen den Kugeln und Rollflächen ausgetauschten Kräfte über die Reibung und bewirken, daß sich die Rollkörper zur stabilen Gleichgewichtsposition im unteren Totpunkt bewegen.Since, according to the invention, the radius of curvature of the convexities and concavities differ (are larger or smaller), the amplitudes of the equilibrium zones in the top dead center and in the bottom dead center also differ (are larger or smaller), whereby these amplitudes are designated L and 1 in Fig. 6, 7. Outside the equilibrium zones, the tangential components of the forces exchanged between the balls and rolling surfaces predominate over the friction and cause the rolling elements to move to the stable equilibrium position at bottom dead center.

Im Verlauf ihrer Bewegung unterliegen die Rollkörper dynamischen Tangentialkräften, insbesondere Massen- und Schwerkräften, so daß tangentiale Kleinstverformungen an Berührungspunkten erzeugt werden. Solche Kräfte und Kleinstverformungen bewirken ein zunehmendes " Abdriften" der Kugelposition gegenüber ihrer Sollposition.During their movement, the rolling elements are subject to dynamic tangential forces, in particular mass and gravitational forces, so that tiny tangential deformations are generated at contact points. Such forces and tiny deformations cause the ball position to increasingly "drift" from its target position.

Der Rundungshalbmesser R&sub1; der Konvexitäten ist so gewählt, daß der zwischen den Kugeln und Scheiben bewirkte gesamte Positionierungsfehler während des Hubs zwischen dem unteren Totpunkt und oberen Totpunkt kleiner als L/2 sein kann, wodurch keine Gefahr besteht, daß die Rollkörper ihre Stabilität verlieren und sich in der Folge stoßartig zur stabilen Gleichgewichtsposition (unterer Totpunkt) bewegen. Der Positionierungsfehler erhöht sich ferner während des Hubs zwischen dem oberen und unteren Totpunkt, und der Rundungshalbmesser R&sub2; der Konkavitäten ist so gewählt, daß der Positionierungsfehler der Rollkörper gegenüber der Sollposition im unteren Totpunkt größer als 1/2 sein kann, so daß die Rollkörper eine stoßartigen Bewegung erfahren (Gleiten auf den Rollflächen), die sie zurück in die stabile Gleichgewichtszone führt.The radius of curvature R1 of the convexities is chosen so that the total positioning error caused between the balls and discs during the stroke between the bottom dead center and the top dead center can be less than L/2, so that there is no risk of the rolling elements losing their stability and subsequently moving abruptly to the stable equilibrium position (bottom dead center). The positioning error also increases during the stroke between the top and bottom dead center, and the radius of curvature R2 of the concavities is chosen so that the positioning error of the rolling elements compared to the target position at the bottom dead center can be greater than 1/2, so that the rolling elements experience an abrupt movement (sliding on the rolling surfaces) which leads them back to the stable equilibrium zone.

Daher kommt es im Verlaufe jedes Zyklus zu einer Selbstkorrektur der Rollkörper (jedes Körpers), wodurch ein konstanter Gleichlauf des Mechanismus im Betrieb gewährleistet ist.Therefore, during each cycle, the rolling elements (each element) self-correct, which ensures constant synchronization of the mechanism during operation.

Der Mechanismus 1 ist umkehrbar und kann zum Umwandeln einer Hin- und Herbewegung der Stange 2 in eine Drehbewegung der Welle 3 verwendet werden. Ein solcher Betrieb ist die Umkehr des vorstehend beschriebenen Betriebs, so daß eine ankommende Hin- und Herbewegung mit einer Frequenz von φ eine abgehende Drehbewegung mit einer Drehzahl von n = 120 erzeugt. Da sich der Mechanismus in Ruhe in einer Totpunktposition befindet, in der die Kugeln wie auch die Rollflächen lediglich Normalkräfte austauschen, ist er nicht in der Lage, ein solches Drehmoment im statischen Zustand zu liefern, das zum Anlaufen der Welle 3 geeignet ist. Daher muß eine Hilfsanlaufvorrichtung vorgesehen sein.The mechanism 1 is reversible and can be used to convert a reciprocating motion of the rod 2 into a rotary motion of the shaft 3. Such operation is the inversion of the operation described above, so that an incoming reciprocating motion with a frequency of φ produces an outgoing rotary motion with a speed of n = 120. Since the mechanism is at rest in a dead center position in which the balls as well as the rolling surfaces only exchange normal forces, it is not capable of providing such a torque in the static state that suitable for starting shaft 3. Therefore, an auxiliary starting device must be provided.

Fig. 8 und die nachfolgenden Figuren zeigen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung, die alle unter dem Bewegungsaspekt gleichwertig sind und nachfolgend im Hinblick auf ihre Unterschiede zum vorstehend erläuterten Mechanismus beschrieben werden.Fig. 8 and the following figures show various embodiments of the invention, all of which are equivalent in terms of the movement aspect and are described below with regard to their differences from the mechanism explained above.

Fig. 8 und 9 zeigen einen Mechanismus 30, bei dem die zur Gewährleistung der gegenseitigen Berührung zwischen den Kugeln und Rollflächen notwendige Federkraft sowie die zwangsläufige Translation der Scheibe 5 durch eine einzelne Vorrichtung 31 zustande kommt.Fig. 8 and 9 show a mechanism 30 in which the spring force necessary to ensure mutual contact between the balls and rolling surfaces as well as the forced translation of the disk 5 are provided by a single device 31.

Die Vorrichtung 31 weist einen Kolben 32 auf, der entlang einer senkrecht zur Achse a des Mechanismus stehenden Achse 33 in einem rohrförmigen Radialsitz 34 gleitet, der an einer Seitenwand des Gehäuses 15 ausgebildet ist.The device 31 comprises a piston 32 which slides along an axis 33 perpendicular to the axis a of the mechanism in a tubular radial seat 34 formed on a side wall of the housing 15.

Der Kolben 32 wird durch eine Feder 35 in das Gehäuse 15 geschoben und weist an seiner Stirnfläche ein Element 36 mit schiefer Ebene auf; ein entsprechendes Element 37 mit schiefer Ebene ist in einer Seitenwand der Scheibe 5 gegenüber dem Element 36 untergebracht, und die Neigung der Ebenen der Elemente 36, 37 ist so, daß sie mit der Achse a des Mechanismus auf der Seite der Stange 3 zusammenfallen, wobei die Ebenen ihre jeweilige Laufbahnen 38 auf einer senkrechten Ebene haben.The piston 32 is pushed into the housing 15 by a spring 35 and has an inclined plane element 36 on its front face; a corresponding inclined plane element 37 is housed in a side wall of the disc 5 opposite the element 36, and the inclination of the planes of the elements 36, 37 is such that they coincide with the axis a of the mechanism on the side of the rod 3, the planes having their respective trajectories 38 on a vertical plane.

Außerdem-besteht die Vorrichtung 31 aus einer Kugel 39, die einen Eingriff mit den Laufbahnen 38 herstellt und an ihnen entlangrollen kann, damit sich die Scheibe 5 axial hinund herbewegen kann, wobei die durch die Feder 35 ausgeübte Kraft so ist, daß die gegenseitige Berührung zwischen der Kugel 39 und den Laufbahnen 38 gewährleistet ist und damit verhindert wird, daß sich die Scheibe 5 dreht. Aufgrund der Form der Elemente 36, 37 mit schiefer Ebene hat die durch die Kugel 39 auf das Element 37 und folglich auf die Scheibe 5 übertragene Kraft eine solche Axialkomponente, daß die Berührung zwischen der Scheibe 5 und den Kugeln 14 aufrechterhalten wird.Furthermore, the device 31 consists of a ball 39 which engages the raceways 38 and can roll along them to allow the disc 5 to move axially back and forth, the force exerted by the spring 35 being such as to ensure mutual contact between the ball 39 and the raceways 38 and thus to prevent the disc 5 from rotating. Due to the shape of the inclined plane elements 36, 37, the force transmitted by the ball 39 to the element 37 and consequently to the disc 5 has an axial component such that the contact between the disc 5 and the balls 14 is maintained.

Die Drehung des Kolbens 32 um seine Achse wird durch einen Zapfen 37 in einem Stück mit dem Sitz 34 verhindert, der einen Längseingriff mit der einen Laufbahn 38 herstellt.The rotation of the piston 32 about its axis is prevented by a pin 37 in one piece with the seat 34, which establishes a longitudinal engagement with the one raceway 38.

Fig. 10, 11 und 12 zeigen eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 31, bei der die Drehung des Kolbens 32 in seinem Sitz 34 durch zwei diametral entgegengesetzte Rollkörper 40 verhindert wird, die einen Eingriff mit ihren jeweiligen Axiallaufbahnen herstellen, die an einer Seitenwand des Kolbens 32 und am Innensitz 34 ausgebildet sind.Fig. 10, 11 and 12 show an alternative embodiment of the device 31 in which the rotation of the piston 32 in its seat 34 is prevented by two diametrically opposed rolling elements 40 which engage with their respective axial raceways formed on a side wall of the piston 32 and on the inner seat 34.

Fig. 13 zeigt einen Mechanismus 44, bei dem die Scheibe 5 mit einer Umfangsdichtung 45 versehen ist, die mit der Innenseitenwand des Gehäuses 15 zusammenwirkt. Der Deckel 18 ist ebenfalls mit einer Ringdichtung 46 versehen, die mit der Stange 3 zusammenwirkt. Damit grenzen die Scheibe 5, der Dekkel 18 und die Seitenwände des Körpers 16 eine fluiddichte Kammer 47 ab, die mit einer Druckgasquelle 48, vorzugsweise einer Druckluftquelle, verbunden ist.Fig. 13 shows a mechanism 44 in which the disc 5 is provided with a peripheral seal 45 which cooperates with the inner side wall of the housing 15. The cover 18 is also provided with an annular seal 46 which cooperates with the rod 3. Thus, the disc 5, the cover 18 and the side walls of the body 16 define a fluid-tight chamber 47 which is connected to a compressed gas source 48, preferably a compressed air source.

Dadurch übt das Gas einen solchen Schub auf die Scheibe 5 aus, daß die Berührung mit den Kugeln 14 gewährleistet ist.As a result, the gas exerts such a thrust on the disk 5 that contact with the balls 14 is ensured.

Die Drehung der Scheibe 5 wird durch vier kugelförmige Vorrichtungen 49 verhindert, die im Winkel und im gleichem Abstand angeordnet sind. Jede der Vorrichtungen 49 besteht aus einer an der Seitenwand der Scheibe 5 befindlichen flachen Platte 50 und einer in einer der Seitenwände des Körpers 16 untergebrachten flachen Platte 51, die einander gegenüberliegen. Die Platten weisen parallel zur Achse a des Mechanismus jeweilige Laufbahnen 52 auf, die einen Eingriff mit einer Kugel 53 herstellen.The rotation of the disc 5 is prevented by four spherical devices 49 arranged at an angle and at an equal distance. Each of the devices 49 consists of a flat plate 50 located on the side wall of the disc 5 and a flat plate 51 housed in one of the side walls of the body 16, which are opposite one another. The plates have respective raceways 52 parallel to the axis a of the mechanism, which engage a ball 53.

Der Mechanismus 44 ist besonders für Anwendungen geeignet, bei denen eine hohe Betriebsdrehzahl erforderlich ist und bei denen der Einsatz einer Feder zum Aufbringen der Axiallast auf die Scheibe 5 mit einer unzureichenden dynamischen Resonanz des Systems einhergehen würde.The mechanism 44 is particularly suitable for applications where a high operating speed is required and where the use of a spring to apply the axial load to the disc 5 would result in insufficient dynamic response of the system.

Fig. 14 und 15 zeigen einen Mechanismus 55, der dem Mechanismus 44 von Fig. 13 ähnelt und sich von diesem im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß er zwei fluiddichte Gleitkolben 56, 57 zwischen der Scheibe 5 und dem Deckel 18 aufweist. Ein rohrförmiges Abstandsstück 58, das mit dem Kolben 57 zusammenwirken kann, ist für den Kolben 56 vorgesehen, der die Scheibe 5 berührt, so daß unter allen Betriebsbedingungen die Kolben 56, 57 eine fluiddichte Kammer 59 abgrenzen, deren kleinste Axiallänge gleich der Axiallänge des Abstandsstück 58 ist. Eine mit der Stange 3 gleichachsige Feder 60 ist vorgespannt zwischen dem Deckel 18 und dem Kolben 57 angebracht, wodurch sie letzteren zum Kolben 56 schiebt. Der Körper 16 des Gehäuses 15 hat eine etwas jenseits der oberen Totpunktposition des Kolbens 56 befindliche Radialöffnung 61 zur Verbindung mit einer Druckgasquelle, und die Axiallänge des rohrförmigen Abstandsstücks 58 ist derart, daß sich der Kolben 57 in einer unteren Totpunktposition des Mechanismus stets jenseits der Öffnung befinden kann, sowie derärt, daß die Kammer 59 stets mit der Druckgasquelle in Verbindung stehen kann. Außerdem ist das rohrförmige Abstandsstück 58 mit Öffnungen 64 versehen, durch die das Druckgas auch in dem Fall einströmen kann, daß der Kolben 57 das Abstandsstück 58 berührt.Fig. 14 and 15 show a mechanism 55 which is similar to the mechanism 44 of Fig. 13 and differs therefrom essentially in that it has two fluid-tight sliding pistons 56, 57 between the disk 5 and the cover 18 A tubular spacer 58, capable of cooperating with the piston 57, is provided for the piston 56 which contacts the disc 5, so that under all operating conditions the pistons 56, 57 delimit a fluid-tight chamber 59 whose smallest axial length is equal to the axial length of the spacer 58. A spring 60, coaxial with the rod 3, is preloaded between the cover 18 and the piston 57, thereby pushing the latter towards the piston 56. The body 16 of the housing 15 has a radial opening 61, located slightly beyond the top dead center position of the piston 56, for connection to a source of pressurized gas, and the axial length of the tubular spacer 58 is such that the piston 57 can always be located beyond the opening in a bottom dead center position of the mechanism, and such that the chamber 59 can always be in communication with the source of pressurized gas. In addition, the tubular spacer 58 is provided with openings 64 through which the compressed gas can flow even if the piston 57 touches the spacer 58.

Bei strömendem Druckgas (in Fig. 14 und 15 auf der rechten Seite dargestellt) verhält sich der Mechanismus 55 genauso wie der vorstehend beschriebene Mechanismus 44, d. h., der Kolben 57 wird zu seinem oberen Hubende zur Berührung mit dem Deckel 18 geschoben und die Berührung zwischen dem Kolben 56 und der Scheibe 5 wird aufrechterhalten, wodurch die Berührung zwischen den Scheiben 4, 5 und den Kugeln 14 gewährleistet ist.When compressed gas is flowing (shown on the right in Figs. 14 and 15), the mechanism 55 behaves in the same way as the mechanism 44 described above, i.e. the piston 57 is pushed to its upper stroke end into contact with the cover 18 and the contact between the piston 56 and the disk 5 is maintained, thereby ensuring the contact between the disks 4, 5 and the balls 14.

Strömt kein Druckgas ein (linke Seite von Fig. 14 und 15), verhält sich der Mechanismus 55 wie der vorstehend beschriebene Mechanismus 1, da die Feder 60 den Kolben 57 so schiebt, daß er den Kolben 56 und dieser folglich die Scheibe 5 berührt, so daß die Berührung zwischen den Scheiben und Kugeln gewährleistet ist.If no compressed gas flows in (left side of Fig. 14 and 15), the mechanism 55 behaves like the mechanism 1 described above, since the spring 60 pushes the piston 57 so that it touches the piston 56 and this consequently touches the disk 5, so that the contact between the disks and balls is ensured.

In der tatsächlichen Verwendung wird die Gaszufuhr praktischerweise nur bei hoher Betriebsdrehzam freigegeben, um die mit dem Einsatz der Feder verbundenen dynamischen Nachteile zu beseitigen, während sie bei geringer Betriebsgeschwindigkeit abgestellt wird, um den Druckgasverbrauch insgesamt zu senken.In actual use, the gas supply is conveniently released only at high operating speeds in order to eliminate the dynamic disadvantages associated with the use of the spring, while at low operating speeds is switched off in order to reduce overall compressed gas consumption.

Fig. 16 zeigt eine letzte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mechanismus zur Bewegungsumwandlung, der besonders für den Betrieb unter sehr großen Lasten geeignet ist. Ein solcher Mechanismus, insgesamt mit 67 bezeichnet, unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen im wesentlichen darin, daß er als Rollkörper, die zwischen die Scheiben 4 und 5 eingefügt sind, eine Anzahl von Kegelrollen 68 aufweist, deren Achse radial zur Scheibe verläuft und deren kleinere Basis zur Achse a der Scheiben gerichtet ist. Geometrisch betrachtet sind die Rollflächen 7, 8 der Scheiben 4, 5 durch die Scheibendrehung um die Achse a sowie durch die gleichzeitig entlang dieser Achse verlaufende, hin- und hergehende Translation eines Schwingungserzeugers definiert, der zur Ebene, in der die Rollenachsen liegen, um einen Winkel geneigt ist, der gleich der Halböffnung der Rollen ist. Das Profil der Flächen 7, 8 ergibt sich durch Abwickeln eines Schnitts von ihnen auf einer Ebene mittels einer mit dem Mechanismus gleichachsigen Zylinderfläche und hat einen größten Erhöhungswinkel. Die Flächen 7, 8 haben einen größten Erhöhungswinkel, der größer als die Hälfte des Gleitreibungswinkels β zwischen den Rollen 68 und den Flächen 7, 8 ist.Fig. 16 shows a final embodiment of a mechanism for converting motion according to the invention, which is particularly suitable for operation under very high loads. Such a mechanism, designated as a whole by 67, differs from those described above essentially in that it has, as rolling bodies inserted between the disks 4 and 5, a number of tapered rollers 68, whose axis runs radially to the disc and whose smaller base is directed towards the axis a of the discs. From a geometric point of view, the rolling surfaces 7, 8 of the discs 4, 5 are defined by the rotation of the discs about the axis a and by the simultaneous reciprocating translation along this axis of a vibration generator which is inclined to the plane in which the roller axes lie by an angle equal to the half-opening of the rollers. The profile of the surfaces 7, 8 is obtained by developing a section of them on a plane by means of a cylindrical surface coaxial with the mechanism and has a maximum elevation angle. The surfaces 7, 8 have a maximum elevation angle that is greater than half the sliding friction angle β between the rollers 68 and the surfaces 7, 8.

Die Berührung zwischen den Flächen 7, 8 und den Rollen 68 wird durch die Federlast einer Feder 26 gewährleistet, die gleichachsig mit der Stange 3 zwischen den Deckel 18 und die Scheibe 5 eingedrückt ist, was zuvor im Zusammenhang mit dem Mechanismus 1 beschrieben wurde. Die Drehung der Scheibe 5 wird durch eine Anzahl von kugelförmigen Vorrichtungen 49 verhindert, die den im Zusammenhang mit dem Mechanismus 44 beschriebenen relativ ähnlich sind.The contact between the surfaces 7, 8 and the rollers 68 is ensured by the spring load of a spring 26 which is pressed coaxially with the rod 3 between the cover 18 and the disc 5, as previously described in relation to the mechanism 1. The rotation of the disc 5 is prevented by a number of spherical devices 49 which are relatively similar to those described in relation to the mechanism 44.

Die Rollen 68 sind mit Anschlagvorrichtungen 70 versehen, die mit jeweiligen Stoßflächen 71 an den Scheiben 4, 5 zusammenwirken, um die Berührung zwischen den Rollen 68 und den Flächen 7, 8 beizubehalten.The rollers 68 are provided with stop devices 70 which cooperate with respective abutment surfaces 71 on the discs 4, 5 in order to maintain the contact between the rollers 68 and the surfaces 7, 8.

Fig. 17 ist eine nähere Ansicht einer der Rollen 68 zusammen mit der relevanten Anschlagvorrichtung 70. Letztere weist im wesentlichen einen Stift 72 auf, an dem die Rolle 68 so angebracht ist, daß sie mit ihm gleichachsig und gleitend ist, wobei ein Endkopf 73 zur kleineren Basis der Rolle zeigt. Der Kopf 73 hat auf der zur Rolle 68 zeigenden Seite eine Ringfläche 74 mit einem sphärischen Profil, deren Mittelpunkt auf der Achse der Rolle 68 und auf der Seite der Achse a des Mechanismus gegenüber der Rolle liegt.Fig. 17 is a closer view of one of the rollers 68 together with the relevant stop device 70. The latter essentially comprises a pin 72 on which the roller 68 is mounted so as to be coaxial and sliding therewith, with an end head 73 facing the smaller base of the roller. The head 73 has on the side facing the roller 68 an annular surface 74 with a spherical profile, the centre of which is on the axis of the roller 68 and on the side of the axis a of the mechanism opposite the roller.

Die Stoßflächen 71 der Scheiben 4, 5 bestehen aus geschlossenen Ringflächen, die leicht konkave Schwingungserzeuger mit einem Rundungshalbmesser bilden, der gleich oder größer als der Halbmesser der Fläche 74 ist, die in den Rollflächen 7, 8 ausgebildet ist und mit gegenüberliegenden Schwingungserzeugern der Fläche 74 des Stifts 72 zusammenwirken kann.The abutment surfaces 71 of the discs 4, 5 consist of closed annular surfaces forming slightly concave vibration generators with a radius of curvature equal to or greater than the radius of the surface 74 formed in the rolling surfaces 7, 8 and capable of interacting with opposite vibration generators of the surface 74 of the pin 72.

Letzterer hat an seinem dem Kopf 73 entgegengesetzten Ende eine Schulter 75, die praktischerweise durch plastisches Verformen ausgebildet ist und auf die sich ein Anschlagring 76 stützt. Eine Schraubenfeder 77 ist in einem Hohlraum 78 der Rolle 68 gleichachsig mit dem Stift 72 angebracht und zwischen dem Anschlagring 76 und einer Schulter der Rolle 68 so zusammengedrückt, daß sie eine Federkraft erzeugt, die die Rolle 68 gegen die Flächen 7, 8 und den Kopf 73 des Stifts 72 gegen die Stoßflächen 71 drückt.The latter has at its end opposite the head 73 a shoulder 75, which is conveniently formed by plastic deformation and on which a stop ring 76 rests. A helical spring 77 is mounted in a cavity 78 of the roller 68, coaxial with the pin 72, and is compressed between the stop ring 76 and a shoulder of the roller 68 so that it generates a spring force which presses the roller 68 against the surfaces 7, 8 and the head 73 of the pin 72 against the abutment surfaces 71.

Fig. 18 und 19 zeigen zwei alternative Ausführungsformen der Anschlagvorrichtungen 70 für die Rollen 68.Fig. 18 and 19 show two alternative embodiments of the stop devices 70 for the rollers 68.

In Fig. 18 weist die Anschlagvorrichtung 70 einen Stift 80, der entlang der Achse von einer größeren Basis der Rolle 68 verläuft, einen Gleitring 82, der am Stift 80 angebracht ist, sowie eine Tellerfeder 83 auf, die zwischen die Rolle 68 und den Ring 82 eingefügt ist.In Fig. 18, the stop device 70 comprises a pin 80 extending along the axis of a larger base of the roller 68, a sliding ring 82 attached to the pin 80, and a disc spring 83 interposed between the roller 68 and the ring 82.

Letzterer hat auf einer seiner Seiten, die der Rolle 68 entgegengesetzt ist, eine Ringfläche 84 mit einem sphärischen Profil, deren Rundungsmittelpunkt auf der Achse der Rolle 68 liegt, auf der Seite der Achse a des Mechanismus, die mit den Flächen 71 der Scheiben 4, 5 zusammenwirkt, die in diesem Fall auf dem Außenumfang der Flächen 7, 8 ausgebildet sind. Die Tellerfeder 83 übt sowohl auf die Rolle 68 als auch auf den Ring 82 eine-axiale Federlast aus, um zwischen ihnen und den Flächen 7, 8 bzw. 71 die Berührung zu gewährleisten. Der Stift 80 weist eine Endschulter 85 auf, um zu verhindern, daß der Ring 82 und die Feder 83 vor der Montage des Mechanismus oder infolge der Demontage entlang der Achse herausgezogen werden.The latter has, on one of its faces opposite to the roller 68, an annular surface 84 with a spherical profile, the centre of curvature of which is located on the axis of the roller 68, on the side of the axis a of the mechanism, which cooperates with the surfaces 71 of the discs 4, 5, which in this case are formed on the outer periphery of the surfaces 7, 8. The Belleville spring 83 exerts a pressure on both the roller 68 and the ring 82 an axial spring load to ensure contact between them and the surfaces 7, 8 and 71 respectively. The pin 80 has an end shoulder 85 to prevent the ring 82 and the spring 83 from being pulled out along the axis before assembly of the mechanism or as a result of disassembly.

Die Ausführungsform der Vorrichtung 70 von Fig. 19 ähnelt stark der anhand von Fig. 18 beschriebenen; in diesem Fall verläuft der Stift 80 von der kleineren Basis der Rolle und befindet sich die Tellerfeder 83 zwischen einer Endschulter 86 des Stifts 80 und dem Ring 82, wobei letzterer eine Ringfläche 84 mit einem sphärischen Profil auf seiner zur Rolle 68 zeigenden Seite hat. Dadurch sind Stoßflächen der Scheiben 4, 5 an der Innenkante der Rollflächen 7, 8 ausgebildet.The embodiment of the device 70 of Fig. 19 is very similar to that described with reference to Fig. 18; in this case, the pin 80 extends from the smaller base of the roller and the Belleville spring 83 is located between an end shoulder 86 of the pin 80 and the ring 82, the latter having an annular surface 84 with a spherical profile on its side facing the roller 68. This forms abutting surfaces of the discs 4, 5 on the inner edge of the rolling surfaces 7, 8.

Eine nähere Untersuchung der Merkmale der Mechanismen der erfindungsgemäßen Ausführungsformen unterstreicht die mit den Mechanismen einhergehenden Vorteile.A closer examination of the features of the mechanisms of the embodiments of the invention highlights the advantages associated with the mechanisms.

Insbesondere ist die Geometrie der Rollflächen 7, 8 gemaß der vorstehenden Beschreibung so, daß ein perfekter Gleichlauf der Rollkörper gewährleistet ist und zunehmende Verschiebungen der Rollkörper gegenüber ihrer Sollposition verhindert werden.In particular, the geometry of the rolling surfaces 7, 8 according to the above description is such that perfect synchronization of the rolling elements is ensured and increasing displacements of the rolling elements compared to their target position are prevented.

Claims

1. Mechanism (1; 30; 44; 55; 67) for converting a rotational movement about an axis (a) into a rectilinear back and forth movement along the same axis and vice versa with:

a first element (4) coaxial with the axis (a) and rotatable about it;

a second element (5) coaxial with and opposite to the first element, the rotation of which is prevented and which is forced to perform a translational movement along the axis (a), the elements having relevant, mutually opposing, circular shaft rolling surfaces (7, 8) and a sectional view of the shaft rolling surfaces along a cylindrical surface coaxial with the mechanism, developed on a plane, has a shaft profile defined by a plurality of alternating, successive frontal convexities and concavities;

a plurality of rolling elements (14; 68), the number of which corresponds at most to the shafts of the rolling surfaces (7, 8) and which are inserted between the rolling surfaces (7, 8); and a pressure device (26, 35, 60) which can generate an axial thrust in such a way that mutual contact between the elements (4, 5) and the rolling elements (14; 68) is ensured;

characterized in that the maximum inclination (α) of the profile of the rolling surfaces relative to a plane (π) perpendicular to the axis (a) of the mechanism (1) is greater than half of a sliding friction angle (β) between the rolling bodies (14; 68) and the rolling surfaces (7, 8), the smallest radius of curvature (R₁) of each convexity being greater than the smallest radius of curvature (R₂) of each concavity.

2. Mechanism according to claim 1, characterized in that the smallest radius of curvature (R₁, R₂) of the convexities and concavities of each wave of the profile are chosen so that the positioning error of the rolling bodies (14; 68) during their movement due to the tangential forces acting on the bodies can be less than half the amplitude (L) of an equilibrium zone of the rolling bodies (14; 68) at a top dead center and greater than half the amplitude (L) of an equilibrium zone of the rolling bodies (14; 68) at a bottom dead center.

3. Mechanism according to claim 1 and 2, characterized in that it has a housing (15) in which the elements and an angle stop device (28; 31; 49) of the second element opposite the housing (15) are housed.

4. Mechanism according to claim 3, characterized in that the angle stop device comprises at least one axial eccentric pin (28) in one piece with the second element (5) and a seat (29) of the housing with which the pin (28) makes a sliding engagement.

5. Mechanism according to claim 3, characterized in that the angle stop device comprises at least one ball (39; 53) each engaging with relevant raceways (38; 52) formed on a side wall of the second element (5) and on a side wall of the housing (15) and located on a plane containing the axis (a) of the mechanism.

6. Mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure device comprises at least one spring (26) which is inserted between the second element (5) and an opposite wall of the housing (15).

7. Mechanism according to claim 5, characterized in that the raceways (38) are formed on inclined plane elements (36, 37) which are positively guided relative to the second element (5) and the housing (15), the inclination of the inclined planes being such that the force exchanged between the ball (39) and the second element (5) can have an axial component capable of ensuring contact between the elements (4, 5) and the rolling bodies, and the pressure device comprises at least one spring (35) acting on one (36) of the inclined plane elements in order to ensure contact between the inclined plane elements (36, 37) and the ball (39).

8. Mechanism according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pressure device comprises a pressurized gas which is fed into a fluid-tight chamber (47, 59) contained between the housing (15) and the second element (5).

9. Mechanism according to claim 8, characterized in that the fluid-tight chamber (59) is contained between the second element (5) and a fluid-tight piston (57) which is biased towards the second element (5) by a resilient device (60).

10. Mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling bodies are balls (14), wherein the rolling surfaces (7, 8) consist of the relevant rolling tracks for the balls (14), which have a concave profile in radial section view.

11. Mechanism according to one of claims 1 to 9, characterized in that the rolling bodies are tapered rollers (68) having a radial axis relative to the axis (a) of the mechanism and whose smaller base is directed inwards towards the mechanism.

12. Mechanism according to claim 11, characterized in that it comprises an axial stop device (70) for the rollers (68) such that the latter are kept in contact with the roller tracks (7, 8).

13. Mechanism according to claim 12, characterized in that the axial stop means (70) of the rollers (68) comprise for each roller (68): a pin (72) coaxial with the roller (68) itself, a push element (73; 82) on the pin (72) with an annular surface (74; 84) cooperating with their respective push surfaces formed on the elements (4, 5) along the rolling surfaces (7, 8), and a resilient means (77; 83) exerting a spring force between the roller (68) and the push element (73; 82) to keep the latter in contact with the rolling surfaces (7, 8) and the push surfaces (71) respectively.

14. Mechanism according to claim 13, characterized in that the annular surface (74; 84) of the impact element (73; 82) has a spherical profile with a radius of curvature on the axis of the roller (68) on the side of the axis (a) of the mechanism.

15. Mechanism according to claim 13 or 14, characterized in that the impact element is an end head (73) of the pin, the roller (68) being axially sliding relative to the pin.

16. Mechanism according to claim 13 or 14, characterized in that the impact element is a ring (82) which is coaxial with the pin (72) and sliding relative to it.

17. Mechanism according to one of claims 13 to 16, characterized in that the resilient device comprises a helical spring (77) coaxial with the pin (72).

18. Mechanism according to one of claims 13 to 16, characterized in that the resilient device comprises a disc spring (83).